[제조 지식] 품질·내구성↑ 대표적인 판금 후가공법 4가지

판금 가공 공정은 얇은 판재 형태의 금속을 구부리거나 잘라서 제품을 만드는 방식을 말합니다. 세부적으로 벤딩, 펀칭, 커팅 등으로 구분되는데요, 해당 공정을 거친 뒤엔 쓰임새와 기타 요인에 따라 후가공 처리를 하게 됩니다. 판금 가공물에 판금 마감재를 덧입히는 가공법 등이 대표적입니다.

후가공은 반드시 해야 하는 것은 아니지만, 제품의 완성도를 높이기 위해 필요한 작업입니다. 예를 들어, 알루미늄 판금 마감재는 내구성 강화와 산화 예방에 특장점을 가졌기 때문에, 판금 가공품에 알루미늄 마감재를 활용하는 공정이 빈번하게 사용될 수밖에 없습니다.

판금 마감에 활용되는 재료와 방식은 매우 다양합니다. 오늘은 판금 가공시 가장 일반적으로 사용되는 후가공 방법 4가지를 알아보겠습니다. 

출처 셔터스톡

비드 블라스팅

비드 블라스팅(Bead Blasting)은 연마재를 일정한 압력과 균일한 분포로 분사하여표면의 이물을 제거하고 광도를 조절하는 작업 의미합니다압축 공기를 사용하여 판금 부품 표면에 수천 개의 작은 연마 입자(유리 또는 모래)를 분사하면, 무광택 질감의 매끄러운 표면이 만들어집니다.

비드 블라스팅은 완성품을 청소하거나 페인트를 제거하는 데에도 유용합니다. 외형, 즉 미관이 중요한 제품의 경우에 비드 블라스팅 공정을 거칩니다. 즉, 비드 블라스팅은 고품질의 표면 처리가 필요한 경우에 사용되는 일반적인 알루미늄 판금 후가공 공정이라고 볼 수 있습니다.

장점

  • 알루미늄, 황동, 스테인레스 스틸, 스틸 등 다양한 재료에 적용 가능한 안전한 방법입니다.
  • 다른 후가공 공정에 비해 지속성이 좋습니다.
  • 환경 친화적입니다.
  • 민감한 표면 처리에 적합합니다.
  • 연마재(모래 또는 유리)는 판금 제품 재료와 반응성이 없어 필요 이상의 변형이 일어나지 않습니다.

 단점

  • 아주 빠른 후가공 방식은 아닙니다.
  • 연마재로 실리카를 사용하면 폐 질환 및 암을 유발할 수 있습니다.
  • 소규모 프로젝트에 사용하기엔 비용이 많이 듭니다.
  • 작업자의 안전을 위한 예방 조치에 상당한 노력을 기울여야 합니다.
아노다이징(양극산화법). [출처: leminarindustries]

아노다이징

아노다이징(Anodizing)은 알루미늄 및 티타늄 판금 부품에 사용되는 후가공 기법입니다. 전기화학적 처리를 통해 판금 부품 표면에 부식 방지층을 만드는 기술입니다. 일종의 도금 작업이라고 보아도 무방합니다.

판금 부품을 산성 전해질 욕조에 담그고 전류에 노출시키면, 양극에서 발생하는 산소로 인해서 금속 표면이 산화되며 강한 밀착력을 가진 양극 산화층(산화피막, AL203)으로 변환됩니다. 이것이 아노다이징의 원리입니다양극 산화법은 아노다이징의 또 다른 명칭이며, 기계 부품, 항공기 및 자동차 부품, 정밀 기기 등에 적용되는 일반적인 마무리 공정입니다.

장점

  • 내식성과 내마모성이 우수합니다.
  • 색이 바랠 가능성이 없습니다.
  • 쉽게 제거되지 않습니다(일반적인 접촉으로 인해 산화층이 벗겨지는 경우가 거의 없음).
  • UV(자외선)가 차단됩니다.

단점

  • 적용 가능한 재료의 범위가 제한적입니다.
  • 스테인레스 스틸에는 적용할 수 없습니다.
  • 공정의 일관성을 유지하기가 비교적 어렵습니다.

분체 도장(Powder Coatin). 출처 셔터스톡.

분체 도장

분체 도장은 Powder Coating, 즉 제품 표면에 분말 형태의 재료를 분사하여 코팅하는 작업을 일컫습니다. 

판금 제조 영역에서의 분체 도장은 일반 도장과 약간 다릅니다. 표면에 본드를 바르기 위해 판금을 굽히는 작업이 포함됩니다. 이 과정을 거치면 내식성과 내마모성이 향상되고, 기존의 도장에 비해 더 우수한 표면층을 형성하게 됩니다. 

제품의 미관과 브랜드 정체성 등을 고려하여 다양한 색상으로 분체 도장 공정을 진행할 수 있습니다. 광택, 반광택(저광택), 무광, 금속성 등 다양한 옵션이 있으며, 가격은 색, 마감 방식, 부품의 형상 등에 따라 달라집니다.

장점

  • 내식성과 내마모성이 우수합니다.
  • 접착 불량, 퇴색의 위험이 없습니다.
  • 표면에 접합된 코팅은 비교적 오래 지속되고 경제적입니다.
  • 최종 제품은 독성이 없고, 인화성이 낮습니다.
  • 거의 모든 유형의 판금에 사용할 수 있습니다.

단점 

  • 분말을 혼합하여 새로운 색상을 만들 수는 없습니다.
  • 상대적으로 비용 부담이 클 수 있습니다.

전기도금 부품. 출처 glitters20.

전기도금

다른 종류의 금속(희생 금속, sacrificial metal)의 미세한 층이 판금 부품의 표면에 증착되는 후공정입니다.

전기 도금 공정은 다음과 같습니다: 희생 금속을 양극 위치에 놓고 판금 부분을 음극 위치에 배치합니다. 두 금속 모두 양극 물질과 유사한 전해질 속에 배치됩니다. 그런 다음 전기 전도 작용이 일어나면, 두 가지 유형의 금속이 화학적으로 결합됩니다.

전기도금 재료에는 여러 가지 옵션이 있으며, 각 옵션은 서로 다른 특성의 조합을 제공합니다. 주석, 니켈 및 무전해 니켈을 사용하여 판금 부품을 전기도금할 수 있습니다. 전기도금으로 판금 제품을 마감하기 위해서는, 설계 단계에서 최종 도금 두께를 고려하여 부품의 허용 오차를 설정해야 합니다.

전기도금은 (희생 금속의 종류에 따라) 전도성을 증가시키고 방사선에 대한 부품의 저항을 증가시킬 수 있으므로 일반적으로 방사선 차폐물을 생산하는 데 사용됩니다.

장점

– 내식성과 내마모성이 우수합니다.

– 전도성을 개선합니다.

– 전기 도금은 마찰 발생을 줄입니다.

단점

– 상대적으로 비용 부담이 클 수 있습니다.

이상으로 판금으로 가공한 제품(부품)에 사용되는 대표적인 후처리 기법 4가지를 살펴보았습니다. 각각의 제품 특성에 맞는 최적의 판금 가공 방식을 찾아 보세요!

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